一、測量管路泄漏引起的測量異常
2011年，我公司小機(jī)排汽真空DCS顯示值突然下降，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)就地真空表真空也在降低。因?yàn)樽兯推髋c壓力表采用同一個(gè)取樣點(diǎn)，有共用測量管路及閥門，在小機(jī)及凝汽器系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，shou先懷疑真空測量管路出現(xiàn)泄漏。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)振動(dòng)引起測量管路焊點(diǎn)破裂。
覺對壓力變送器測量的是生產(chǎn)過程的覺對壓力，一般測量范圍都很小，在安裝施工過程中往往不會(huì)像高壓測點(diǎn)一樣引起重視。焊接點(diǎn)、閥門接頭、變送器連接頭等處均易出現(xiàn)泄漏，真空系統(tǒng)泄漏在現(xiàn)場巡檢過程中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)真空顯示異常時(shí)，才能到現(xiàn)場查找原因。
為此，在絕壓變送器的安裝過程中須準(zhǔn)確定位變送器的安裝位置，焊接導(dǎo)壓管時(shí)要注意與變送器螺紋接口正好處于同一軸線，焊接應(yīng)牢固，并且根據(jù)密封要求，在導(dǎo)壓管與變送器連接處纏上生料帶密封。
二、測量管路冷凝水造成真空顯示異常
2013年11月，2#機(jī)組B修后運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，在兩小時(shí)內(nèi)，冷凝器真空1#顯示覺對壓力逐漸升高，即真空降低。而與它的取樣點(diǎn)接近的高壓凝汽器真空并未發(fā)生變化。DCS顯示趨勢如圖1所示。
由圖1看出，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降時(shí)，凝汽器真空降低并#終穩(wěn)定在與負(fù)荷相應(yīng)的值，較為理想的曲線應(yīng)是3、4所表示的低壓凝汽器真空變化，曲線1說明真空變化慢時(shí)，覺對壓力變送器反應(yīng)較遲緩，曲線2的變化則是階躍增加，且在較長時(shí)間里，測量值顯示直線，無任何波動(dòng)，引起此現(xiàn)象的原因：一是管路堵塞，表計(jì)無法測出被測介質(zhì)的微量變化；二是表計(jì)故障；三是DCS系統(tǒng)采集回路故障。檢查后確認(rèn)DCS接線正常，卡件正常。連續(xù)觀察后發(fā)現(xiàn)，在機(jī)組負(fù)荷并未發(fā)生明顯變化時(shí)，低壓凝汽器真空與冷凝汽真空2#安裝位置接近，顯示值接近，而冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示值卻出現(xiàn)較大偏差。經(jīng)校準(zhǔn)確認(rèn)覺對壓力變送器正常，管路亦未發(fā)現(xiàn)明顯泄漏點(diǎn)。
回憶此次在B修中進(jìn)行的汽機(jī)真空低保護(hù)壓力開關(guān)移位技改項(xiàng)目，該項(xiàng)目將原設(shè)計(jì)的一根取樣母管引出5個(gè)取樣分管，分別配兩臺(tái)覺對壓力變送器和3塊真空開關(guān)，改造為分開好立取樣，以滿足真空保護(hù)冗余設(shè)計(jì)，也防止因取樣母管故障造成全部監(jiān)視故障，保護(hù)誤動(dòng)。懷疑在施工中未嚴(yán)格遵守安裝要求，致使儀表管有堵塞的情況，但鑒于在開機(jī)初期并無管路異常，并且安裝后進(jìn)行吹掃試驗(yàn)時(shí)也正常，我們決定重新順著測量管檢查。#終發(fā)現(xiàn)有一段取樣管的敷設(shè)不滿足工藝要求。
覺對壓力變送器多用于測量工藝介質(zhì)氣相壓力，因此變送器高于導(dǎo)壓管，而且多用安裝支架固定在院秒工藝管道或設(shè)備，并且便于操作的平臺(tái)上。管路敷設(shè)線路難免會(huì)有水平敷設(shè)段，這時(shí)應(yīng)使導(dǎo)壓管向設(shè)備側(cè)傾斜，易于冷凝水排出導(dǎo)壓管。覺對壓力變送器的正確安裝方式如圖2所示。
仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)壓管A段本應(yīng)有一定的傾斜度，但在技改安裝時(shí)將該段傾斜角裝反，即儀表側(cè)向下傾斜，造成冷凝水積聚且無法排出管路。隨后，退出汽機(jī)真空低保護(hù)，對取樣管進(jìn)行吹掃，吹掃后，冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示接近，測量值達(dá)理想值。
鑒于這一情況，我們檢查了所有真空測量管路，查看在水平敷設(shè)段管路是否向取樣側(cè)傾斜，以便下次檢修時(shí)重新敷設(shè)管線，防止測量管路中出現(xiàn)冷凝水造成測量誤差。
三、變送器量程與DCS設(shè)置量程不統(tǒng)一引起的測量誤差
在現(xiàn)場由覺對壓力變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送至DCS，DCS通過設(shè)置與變送器測量量程一致的模擬量程，反映現(xiàn)場實(shí)際測量值。其對應(yīng)關(guān)系如圖3所示。
在實(shí)際工作中，將變送器量程與DCS等上位機(jī)量程調(diào)至不一致的情況時(shí)有發(fā)生，當(dāng)現(xiàn)場壓力在量程的10%位置時(shí)，電流值為5.6mA，現(xiàn)場覺對壓力變送器顯示為10kPa，真空度（負(fù)壓）為-11kPa，以百分比作控制條件的設(shè)置值為90%（完全抽真空時(shí)為100%），若將DCS量程式錯(cuò)設(shè)為（0~160）kPa，則DCS顯示值將變?yōu)?6kPa，與現(xiàn)場實(shí)測壓力出現(xiàn)較大偏差。
四、覺對壓力變送器零位漂移
2014年3月，我公司2#機(jī)組高壓凝汽器真空變送器顯示值緩慢增加后與冷凝汽真空1#出現(xiàn)較大偏差（1.1kPa），按以往經(jīng)驗(yàn)，維護(hù)人員對管路進(jìn)行吹掃，卻發(fā)現(xiàn)表計(jì)示值無明顯變化，便將變送器拆回實(shí)驗(yàn)室。
在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，各檢定點(diǎn)誤差均為0.19mA，遠(yuǎn)超出允許誤差0.08mA，比對2013年10月對該變送器校驗(yàn)的原始記錄發(fā)現(xiàn)，其校驗(yàn)前示值誤差近似相同，且均已接近#大允許誤差。也就是說覺對壓力變送器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了零位偏移。
而在分析了以往的變送器校準(zhǔn)記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)，覺對壓力變送器相對于表壓和差壓變送器，更容易漂移。
為什么相對于表壓和差壓變送器，覺對壓力變送器零位更容易漂移呢？我們可從其結(jié)構(gòu)及測量原理入手分析。對于ROSEMENT的3051變送器來說，其結(jié)構(gòu)原理為變送器高、低壓側(cè)的隔離膜片和灌充液將過程壓力傳遞給灌充液，接著灌充液將壓力傳遞到傳感器中心的傳感膜片上，傳感膜片是一張緊的彈性元件，其位移隨所受壓力而變化。對于表壓和差壓變送器而言，傳感片兩端為對稱結(jié)構(gòu)，也就是容易實(shí)現(xiàn)零位的穩(wěn)定，而覺對壓力變送器低壓側(cè)始終保持一個(gè)參考?jí)毫Γ锤哒婵栈鶞?zhǔn)室，根據(jù)儀表的測量范圍和準(zhǔn)確度確定其真空度的要求），這樣傳感片兩端為非對稱結(jié)構(gòu)，也就是無論參考腔漏、放氣還是材料形變等因素都會(huì)造成零位不穩(wěn)定，也就是零位漂移。
覺對壓力變送器的零位情況在現(xiàn)場往往無法驗(yàn)證，只有當(dāng)出現(xiàn)低于4mA的情況時(shí)，才能意識(shí)到該變送器零位已經(jīng)嚴(yán)重漂移。如果覺對壓力變送器在現(xiàn)場沒有可直接比較的儀表，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)它的測量偏差，那么，定期檢定并在檢定或校準(zhǔn)間隔內(nèi)進(jìn)行抽檢是發(fā)現(xiàn)和解決問題的非常好方法。
我們在對現(xiàn)場送檢的變送器進(jìn)行零位調(diào)整后重新回裝，其測量值顯示正常。
五、校驗(yàn)過程中引入的測量偏差
實(shí)驗(yàn)室檢定或校準(zhǔn)過程中不可避免地會(huì)引入測量誤差，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，對于覺對壓力變送器來說，主要集中在以下方面：
1.標(biāo)準(zhǔn)器失準(zhǔn)
這一原因不常出現(xiàn)，但覺對壓力標(biāo)準(zhǔn)器在使用中需要與其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)別，其期間核查的頻次應(yīng)略有增加。筆者在實(shí)際中選用的是數(shù)字式覺對壓力表，在使用中接近檢定周期時(shí)出現(xiàn)過較大偏移。覺對壓力表出現(xiàn)偏移時(shí)不容易發(fā)現(xiàn)，一般也缺少用于比對的標(biāo)準(zhǔn)儀器。筆者發(fā)現(xiàn)有工作人員檢定的覺對壓力變送器回裝現(xiàn)場后與理論測量值偏差較大（機(jī)組600MW負(fù)荷時(shí)，汽機(jī)低壓凝汽器覺對壓力應(yīng)在4kPa~5kPa，而現(xiàn)場顯示為7kPa）。重新檢定時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)真空臺(tái)完全抽真空時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表顯示竟達(dá)1kPa，近似完全真空狀態(tài)，而所選用的真空臺(tái)#高可以實(shí)現(xiàn)覺對壓力3.5kPa。懷疑標(biāo)準(zhǔn)器出現(xiàn)故障，送上級(jí)檢定部門檢定后發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器發(fā)生零點(diǎn)漂移。
2.環(huán)境溫度的影響
由于覺對壓力測量范圍都比較小，環(huán)境溫度的影響更為明顯。筆者在實(shí)驗(yàn)空調(diào)故障時(shí)，觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)室溫由20℃降至8℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)覺對壓力計(jì)顯示的實(shí)驗(yàn)室大氣壓力升高3kPa，因此檢定過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守JJG882-2004《壓力變送器檢定規(guī)程》所規(guī)定的環(huán)境條件，盡可能減少引入誤差。
3.調(diào)整錯(cuò)誤
JJG882-2004中規(guī)定：“覺對壓力變送器的零點(diǎn)覺對壓力應(yīng)盡可能小，由此引起的誤差應(yīng)不超過允許誤差的1/10~1/20”。覺對壓力變送器又容易出現(xiàn)零位漂移，檢定過程中調(diào)整在所難免。對于ROSEMENT的3051變送器來說，調(diào)整采用HART通信協(xié)議，零位調(diào)整應(yīng)在傳感器校準(zhǔn)項(xiàng)目下選擇傳感器低端標(biāo)定，而不是零點(diǎn)校正；變送器量程校準(zhǔn)時(shí)選用傳感器高端標(biāo)定。我公司1#機(jī)組A修監(jiān)理過程中，檢修人員就出現(xiàn)過兩種誤操作：一是將非覺對真空誤調(diào)為變送器零位；二是誤將當(dāng)?shù)卮髿鈮寒?dāng)做滿量程調(diào)整，因?yàn)楫?dāng)時(shí)0~100kPa測量量程的覺對壓力變送器，在對空狀態(tài)時(shí)顯示為20.32mA左右（當(dāng)時(shí)的大氣壓約為102kPa），變送器回裝人員發(fā)現(xiàn)輸出電流高于20mA上限，誤將覺對壓力變送器當(dāng)做真空變送器，直接對大氣壓調(diào)整，致變送器量程縮小、DCS絕壓顯示偏小。
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